DE102014107483B4 - Centering sleeve for storage and centering of a shaft end - Google Patents
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-
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Abstract
Zentrierhülse (10) zur Lagerung und Zentrierung eines Wellenendes mit einer Innenbuchse (12) und einer Außenbuchse (14), die die Innenbuchse (12) umgibt, wobei zwischen der Innenbuchse (12) und der Außenbuchse (14) ein Federelement (16) aus einem Elastomer angeordnet ist, und wobei das Federelement (16) mit einer Dichtlippe (18) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbuchse (12) mit Durchgängen (30) versehen ist, die als Durchtrittsöffnungen für das Elastomer dienen und von dem Elastomer durchdrungen sind, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Federelement (16) und der Innenbuchse (12) zu schaffen.Centering sleeve (10) for supporting and centering a shaft end with an inner sleeve (12) and an outer sleeve (14) surrounding the inner sleeve (12), wherein between the inner sleeve (12) and the outer sleeve (14) comprises a spring element (16) an elastomer is arranged, and wherein the spring element (16) is provided with a sealing lip (18), characterized in that the inner bush (12) with passages (30) is provided, which serve as passages for the elastomer and penetrated by the elastomer are to create a positive connection between the spring element (16) and the inner sleeve (12).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrierhülse zur Lagerung und Zentrierung eines Wellenendes mit einer Innenbuchse und einer Außenbuchse, die die Innenbuchse umgibt, wobei zwischen der Innenbuchse und der Außenbuchse ein Federelement aus einem Elastomer angeordnet ist und wobei das Federelement mit einer Dichtlippe versehen ist.The present invention relates to a centering sleeve for supporting and centering a shaft end with an inner sleeve and an outer sleeve surrounding the inner sleeve, wherein between the inner sleeve and the outer sleeve, a spring element is disposed of an elastomer and wherein the spring element is provided with a sealing lip.
Zentrierhülsen der eingangs genannten Art dienen zur Zentrierung und Positionierung eines Wellenendes. Hierfür ist eine genaue Konzentrizität zwischen der Außenbuchse und der Innenbuchse erforderlich. Zudem ist für eine exakte Positionierung eine hohe radiale Steifigkeit notwendig, da ansonsten die Gefahr des Auswanderns der Welle besteht. Ferner ist es erforderlich, dass die Zentrierhülse eine geringe kardanische Steifigkeit aufweist, um die Kippbewegung der beiden Wellenenden auszugleichen.Centering sleeves of the type mentioned serve for centering and positioning of a shaft end. This requires precise concentricity between the outer bushing and the inner bushing. In addition, a high radial stiffness is necessary for exact positioning, otherwise there is a risk of emigration of the shaft. Furthermore, it is necessary that the centering sleeve has a low gimbal stiffness to compensate for the tilting movement of the two shaft ends.
Aus der
Zur Umgehung dieses Nachteils, geht aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zentrierhülse der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hohen kardanischen Winkeln ein zuverlässiges Anliegen der Dichtlippe an einem Wellenende gewährleistet und zudem kostengünstig in der Fertigung ist.The present invention is therefore an object of the invention to provide a centering sleeve of the type mentioned above, which ensures a reliable concern of the sealing lip at a shaft end at high gimbal angles and also is inexpensive to manufacture.
Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Zentrierhülse der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Innenbuchse mit Durchgängen versehen ist, die als Durchtrittsöffnungen für das Elastomer dienen und von dem Elastomer durchdrungen sind, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Federelement und der Innenbuchse zu schaffen.To solve the problem is proposed in a centering sleeve of the type mentioned that the inner sleeve is provided with passages which serve as passages for the elastomer and are penetrated by the elastomer to create a positive connection between the spring element and the inner sleeve.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zentrierhülse sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the centering sleeve according to the invention are the subject of the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Zentrierhülse dienen die Durchgänge als Durchtrittsöffnungen für das Elastomer, so dass das Elastomer durch die Durchgänge hindurchtritt beziehungsweise hindurchfließt. Gleichzeitig umgibt das Elastomer die Durchgänge außenumfangsseitig. Folglich umgibt beziehungsweise umgreift das Federelement die Durchgänge. Dadurch ist das Federelement formschlüssig an die Innenbuchse angebunden. Dabei ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass die Dichtlippe infolge des Formschlusses derart an die Innenbuchse angebunden ist, dass bei einer Auslenkung der Innenbuchse und einer damit einhergehenden Bewegung des Federelements die Dichtlippe nachgezogen wird, so dass ein Abheben der Dichtlippe vermieden wird. Ferner ist erkannt worden, dass die Dichtlippe selbst bei hohen kardanischen Winkeln beziehungsweise Beugewinkeln nicht abhebt. Dadurch wird auch bei hohen kardanischen Winkeln beziehungsweise Beugewinkeln eine zuverlässige Abdichtfunktion gewährleistet. Ferner kann aufgrund des Formschlusses auf die Verwendung eines Haft- oder Bindemittels zum Verbinden des Federelements beziehungsweise der Dichtlippe mit der Innenbuchse verzichtet werden. Folglich ist die erfindungsgemäße Zentrierhülse kostengünstig in der Herstellung.In the centering sleeve according to the invention, the passages serve as passage openings for the elastomer, so that the elastomer passes through or passes through the passages. At the same time, the elastomer surrounds the passages on the outer peripheral side. Consequently, the spring element surrounds or surrounds the passages. As a result, the spring element is positively connected to the inner sleeve. In this case, it has been recognized according to the invention that the sealing lip is so connected to the inner sleeve as a result of the positive connection, that in a deflection of the inner sleeve and a concomitant movement of the spring element, the sealing lip is tightened, so that a lifting of the sealing lip is avoided. Furthermore, it has been recognized that the sealing lip does not lift off even at high cardan angles or bending angles. As a result, a reliable sealing function is ensured even at high cardan angles or bending angles. Furthermore, due to the positive connection, it is possible to dispense with the use of an adhesive or bonding agent for connecting the spring element or the sealing lip to the inner sleeve. Consequently, the centering sleeve according to the invention is inexpensive to manufacture.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erstrecken sich die Durchgänge in Axialrichtung. Weiterhin bevorzugt erstrecken sich die Durchgänge in Axialrichtung parallel zu einer Mittelachse der Innenbuchse. Weiterhin vorteilhaft erstrecken sich die Durchgänge von einer ersten Stirnseite der Innenbuchse zu einer zweiten Stirnseite der Innenbuchse. Dadurch umschließt das Federelement die Durchgänge in axialer Richtung, so dass eine ausreichend Haftung in Axialrichtung gewährleistet ist.In an advantageous embodiment, the passages extend in the axial direction. Further preferably, the passages extend in the axial direction parallel to a central axis of the inner bushing. Further advantageously, the passages extend from a first end side of the inner bush to a second end side of the inner bush. As a result, the spring element encloses the passages in the axial direction, so that sufficient adhesion in the axial direction is ensured.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Durchgänge in die Mantelfläche der Innenbuchse eingebracht. Die Mantelfläche kann vorliegend auch als Außenumfangsfläche der Innenbuchse bezeichnet werden.In an advantageous embodiment, the passages are introduced into the lateral surface of the inner bushing. The lateral surface can be referred to herein as the outer peripheral surface of the inner sleeve.
Vorteilhaft ist die Innenbuchse aus einem Innenbuchsenabschnitt und einem Außenbuchsenabschnitt gebildet, wobei die Durchgänge im Außenbuchsenabschnitt eingebracht sind. Dadurch wird eine verbesserte Anbindung des Federelements und insbesondere der Dichtlippe an den Durchgängen erzielt. Die Innenbuchse ist dabei bevorzugt einstückig ausgebildet.Advantageously, the inner bush is formed from an inner bushing section and an outer bushing section, wherein the passages are introduced in the outer bushing section. This results in an improved connection of the spring element and in particular the sealing lip on the passages achieved. The inner bush is preferably formed integrally.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Innenbuchse mindestens drei Durchgänge auf. Weiterhin bevorzugt weist die Innenbuchse mindestens sechs Durchgänge auf. Dadurch wird ein fester Formschluss des Federelements mit der Innenbuchse erzielt. Des Weiteren wird dadurch sichergestellt, dass die Dichtlippe selbst bei hohen kardanischen Winkeln beziehungsweise Beugewinkeln zuverlässig an der Innenbuchse anliegt und nicht abhebt. Somit wird eine ausreichende Dichtfunktion gewährleistet.In an advantageous embodiment, the inner bush has at least three passages. Further preferably, the inner bush has at least six passages. As a result, a tight positive connection of the spring element is achieved with the inner sleeve. Furthermore, this ensures that the sealing lip reliably abuts against the inner bushing even at high cardanic angles or bending angles and does not lift off. Thus, a sufficient sealing function is ensured.
Bevorzugt sind die Durchgänge in äquidistanten Abständen zueinander angeordnet. Dadurch wird eine über den Umfang der Innenbuchse gleichmäßige Anbindung des Federelementes und der Dichtlippe gewährleistet.Preferably, the passages are arranged at equidistant intervals from one another. As a result, over the circumference of the inner sleeve uniform connection of the spring element and the sealing lip is ensured.
Die Durchgänge können im Querschnitt näherungsweise die Form eines Langloches aufweisen. Ferner können die Durchgänge im Querschnitt oval, kreisförmig oder rechteckförmig ausgebildet sein.The passages may have approximately the shape of a slot in cross section. Furthermore, the passages may be oval, circular or rectangular in cross-section.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Durchgänge mit einer abgerundeten Umrandung ausgebildet. Dadurch wird ein scharfkantiger Übergang vermieden, der bei einer Bewegung der Innenbuchse zu einer Beschädigung des Federelements führt.In an advantageous embodiment, the passages are formed with a rounded edge. As a result, a sharp-edged transition is avoided, which leads to damage of the spring element during a movement of the inner sleeve.
Die Innenbuchse kann mit Ausnehmungen versehen sein. Bevorzugt sind die Ausnehmungen in die Mantelfläche der Innenbuchse beziehungsweise des Außenbuchsenabschnitts eingebracht. Weiterhin bevorzugt erstreckt sich jede der Ausnehmung von einer Stirnseite der Innenbuchse in Axialrichtung einwärts. Vorteilhaft erstrecken sich zu beiden Stirnseiten der Innenbuchse Ausnehmungen axial einwärts. Hierbei können sich die Ausnehmungen gegenüberliegen. Die Ausnehmungen können näherungsweise halbkreisförmig ausgebildet sein. Weiterhin bevorzugt sind die Ausnehmungen mit einer abgerundeten Umrandung versehen, um eine Beschädigung des Federelements bei einer Bewegung der Innenbuchse zu vermeiden. Vorteilhaft ist jeweils eine Ausnehmung zwischen zwei Durchgängen angeordnet.The inner bush can be provided with recesses. The recesses are preferably introduced into the lateral surface of the inner bushing or of the outer bushing section. Further preferably, each of the recess extends from an end face of the inner sleeve inwardly in the axial direction. Advantageously, recesses extend axially inwardly toward both end faces of the inner bushing. Here, the recesses may be opposite. The recesses may be approximately semi-circular in shape. Further preferably, the recesses are provided with a rounded edge to avoid damage to the spring element during a movement of the inner sleeve. Advantageously, a respective recess is arranged between two passages.
Vorteilhaft ist das Federelement sphärisch ausgebildet und weist eine einheitliche Dicke auf. Dadurch kann eine hohe radiale Steifigkeit realisiert werden. Ferner kann durch die einheitliche Dicke eine einfache Fertigung des Federelements sichergestellt werden. Zudem gewährleistet die einheitliche Dicke, dass das Federelement gleichmäßig abgenutzt wird und die radiale sowie kardanische Steifigkeit in Umfangsrichtung der Welle konstant ist.Advantageously, the spring element is of spherical design and has a uniform thickness. As a result, a high radial rigidity can be realized. Furthermore, a simple production of the spring element can be ensured by the uniform thickness. In addition, the uniform thickness ensures that the spring element is uniformly worn and the radial and gimbal stiffness in the circumferential direction of the shaft is constant.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenkontur der Innenbuchse sphärisch ausgebildet.In an advantageous embodiment, the outer contour of the inner sleeve is spherical.
Weiterhin vorteilhaft ist die Innenbuchse an wenigstens einer der Stirnseiten mit einer umlaufenden Fase versehen.Further advantageously, the inner bush is provided on at least one of the end faces with a circumferential chamfer.
Vorteilhaft ist die Innenbuchse aus Kunststoff gefertigt. Dadurch ist die Innenbuchse kostengünstig in der Herstellung und weist ein geringes Gewicht auf. Die Innenbuchse kann mittels Spritzgießen oder Extrudieren hergestellt werden.Advantageously, the inner sleeve is made of plastic. As a result, the inner sleeve is inexpensive to manufacture and has a low weight. The inner sleeve can be made by injection molding or extrusion.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenbuchse teilweise sphärisch und als Tiefziehteil ausgebildet ist. Bevorzugt ist die dem Federelement zugewandte Fläche der Außenbuchse sphärisch ausgebildet. Das Tiefziehen ermöglich eine kostengünstige Herstellung der Außenbuchse. Ferner kann die Außenbuchse durch Hydroformen oder Hämmern hergestellt werden.In an advantageous embodiment, the outer bushing is partially spherical and formed as a deep-drawn part. Preferably, the spring element facing surface of the outer sleeve is formed spherically. The deep drawing allows a cost-effective production of the outer sleeve. Furthermore, the outer sleeve can be made by hydroforming or hammering.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Zentrierhülse anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
-
1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Zentrierhülse; -
2 eine Vorderansicht einer Innenbuchse der erfindungsgemäßen Zentrierhülse; -
3 einen Schnitt durch die Innenbuchse entlang der Linie III-III von2 ; -
4 einen Schnitt durch die Innenbuchse entlang der Linie IV-IV von2 und -
5 eine perspektivische Ansicht der Innenbuchse der erfindungsgemäßen Zentrierhülse.
-
1 a cross section through a centering sleeve according to the invention; -
2 a front view of an inner sleeve of the centering sleeve according to the invention; -
3 a section through the inner bush along the line III-III of2 ; -
4 a section through the inner bush along the line IV-IV of2 and -
5 a perspective view of the inner sleeve of the centering sleeve according to the invention.
In
Die Zentrierhülse
Die Außenbuchse ist mit einem näherungsweise zylinderförmigen Anschlussabschnitt
Wie insbesondere aus den
Der Außenbuchsenabschnitt
Zwischen zwei Durchgängen
Das Federelement
Die erfindungsgemäße Zentrierhülse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Zentrierhülsecentering
- 1212
- Innenbuchseinner bushing
- 1414
- Außenbuchseouter bush
- 1616
- Federelementspring element
- 1818
- Dichtlippesealing lip
- 2020
- Anschlussabschnittconnecting section
- 2222
- Aufnahmeabschnittreceiving portion
- 2424
- InnenbuchsenabschnittInner bushing section
- 2626
- AußenbuchsenabschnittOuter sleeve section
- 2828
- Fasechamfer
- 3030
- Durchgängecrossings
- 3232
- erste Stirnseitefirst end face
- 3434
- zweite Stirnseitesecond end face
- 3636
- abgerundete Umrandungrounded border
- 3838
- Ausnehmungrecess
- 4040
- abgerundete Umrandungrounded border
- 4242
- Mantelfläche lateral surface
- AA
- Axialrichtungaxially
- RR
- Radialrichtungradial direction
- MM
- Mittelachsecentral axis
Claims (13)
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